آنتنهای بیسیم بخشی از یک سیستم ارتباطات رادیویی هستند که امواج رادیویی را منتشر و دریافت میکنند. آنتنهای بیسیم معمولاً از طریق کابل کواکسیال به تقویتکننده، اسپلیتر، فیلتر یا مستقیماً به یک نقطه دسترسی بیسیم یا روتر متصل میشوند. برای کاربردهای خارجی، آنتنهای بیسیم اغلب از طریق گیرههای نصب به دکل یا کنار ساختمان از طریق براکتهای نصب متصل میشوند. آنتنهای بیسیمی داخلی معمولاً روی سقف نصب میشوند یا گاهی اوقات در ارتفاعات بالای دیوار نصب میشوند.
آنتن های بی سیم کجا استفاده می شوند؟
آنتن های بی سیم در بسیاری از محیط ها و برای بسیاری از برنامه ها استفاده می شوند. مدلهایی برای استفاده در فضای داخلی و خارجی و همچنین آنتنهای ویژه مانند آنتنهای دریایی که در کاربردهای دریایی استفاده میشوند در دسترس هستند. آنتنهای بیسیم در برنامههای تجاری و نظامی/دولتی از جمله شبکههای اداری کوچک (SOHO)، شبکههای سازمانی (دفتر)، شبکههای کنترل نظارتی و جمعآوری دادهها (SCADA)، امنیت داخلی، اتوماسیون کارخانه، استخراج، پردازش نفت، استفاده میشوند.
آنتن های وایرلس چگونه کار می کنند؟
انواع مختلفی از آنتن ها در طیف وسیعی از فرکانس های مختلف کار می کنند. آنتن ها دارای ارتفاع های متفاوتی هستند تا تابش و دریافت موثر در فرکانس ها را در خود جای دهند. محدوده فرکانس ارتباط بین 2.4 گیگاهرتز تا 5 گیگاهرتز است. طول موج با فرکانس با کمک یک فرمول تعیین می شود. طول آنتن با فرکانس نسبت عکس دارد با طول موج نسبت مستقیم دارد. در مورد فرکانس های بالاتر طول موج کمتر و ارتفاع آنتن کوتاه تر است. الگوی تشعشع آنتن تحت تأثیر یک طراحی قرار می گیرد.
انواع آنتن های بی سیم
آنتنهای وایرلس با ارسال و دریافت سیگنالهای فرکانس رادیویی، نقش مهمی در ارتباطات بیسیم دارند. انواع مختلفی از آنتن ها بر اساس نیازهای خاص یک شبکه بی سیم، مانند محدوده پوشش، جهت و ملاحظات تداخل استفاده می شوند. در اینجا چند نوع رایج آنتن وایرلس آورده شده است:
آنتن های بسیار جهت دار
آنتن های بسیار جهت دار اجزای حیاتی در سیستم های ارتباطی بی سیم نقطه به نقطه راه دور هستند. این آنتنها برای تابش سیگنالهای RF در یک پرتو متمرکز و باریک طراحی شدهاند که امکان افزایش قدرت و برد سیگنال را فراهم میکند.
در اینجا برخی از حقایق کلیدی در مورد آنتن های بسیار جهت دار آورده شده است:
- برای ارتباط از راه دور استفاده می شود : آنتن های بسیار جهت دار به طور خاص برای ارتباط نقطه به نقطه در فواصل طولانی استفاده می شوند. آنها انتقال سیگنال را از یک نقطه به نقطه دیگر با حداقل تداخل امکان پذیر می کنند.
- توان عملیاتی بیشتر : به دلیل عرض پرتو متمرکز، آنتن های بسیار جهت دار در مقایسه با انواع دیگر آنتن ها توان عملیاتی بیشتری دارند. این بدان معناست که آنها می توانند داده ها را با سرعت های بالاتر ارسال و دریافت کنند و برای برنامه هایی که به سرعت داده بالا نیاز دارند ایده آل هستند.
- آنتن های پارابولیک (دیش) : یکی از انواع رایج آنتن های بسیار جهت دار، آنتن های سهمی یا بشقاب می باشد. این آنتن ها از یک بشقاب بازتابنده منحنی و یک تغذیه در مرکز تشکیل شده اند. شکل منحنی دیش امکان فوکوس دقیق سیگنال RF را فراهم می کند.
- آنتن های شبکه ای : نوع دیگری از آنتن های بسیار جهت دار، آنتن های شبکه ای هستند. این آنتن ها برای محیط های بیرونی طراحی شده اند و مقاومت بیشتری در برابر باد دارند. آنها معمولاً در پیوندهای ارتباطی نقطه به نقطه برای دوام و بهره بالا استفاده می شوند.
- آنتنهای سکتوری : آنتنهای سکتوری از چندین آنتن بسیار جهتدار تشکیل شدهاند که با هم کار میکنند تا پوشش همه جانبه را در بخشهای خاص ارائه دهند. آنها اغلب در شبکه های بی سیم برای پوشش مناطق بزرگ در فضای باز مانند استادیوم ها یا دانشگاه ها استفاده می شوند.
آنتن یاگی
آنتن های Yagi، نوع دیگری از آنتن های بسیار جهت دار، اغلب برای ارتباطات نقطه به نقطه از راه دور استفاده می شوند و به ویژه برای محیط های بیرونی که آنتن های همه جهته ممکن است کافی نباشند، مناسب هستند. در مقایسه با آنتن های همه جهته، آنتن های Yagi دارای جهت دهی بیشتری هستند، به این معنی که می توانند سیگنال خود را در یک جهت خاص متمرکز کنند، که امکان برد طولانی تر و قدرت سیگنال بهبود یافته را فراهم می کند.
آنتن های Yagi که به آنتن های Yagi-Uda نیز معروف هستند، نوعی آنتن هستند که در دسته آنتن های بسیار جهت دار قرار می گیرند. این آنتن ها برای ارسال و دریافت سیگنال ها در یک جهت خاص طراحی شده اند و آنها را برای برنامه هایی که در آن ارتباط هدفمند مورد نیاز است ایده آل می کند.
آنتن های Yagi معمولا در کاربردهای مختلف، از جمله پل زدن شبکه ها بین ساختمان ها در محیطی شبیه به دانشگاه استفاده می شوند. پهنای پرتو متمرکز و باریک آنها امکان ایجاد اتصالات قابل اعتماد از راه دور را فراهم می کند. از این آنتن ها در برنامه های تک فرکانس نیز استفاده می شود.
پچ آنتن ها
آنتنهای پچ نوعی آنتن با مشخصات پایین هستند که معمولاً برای برنامههای ارتباطی بیسیم داخلی استفاده میشوند. آنها بر روی سقف یا دیوار نصب می شوند و راه حلی مقرون به صرفه برای نیازهای خاص داخلی ارائه می دهند.
- آنتن های پچ معمولاً در سیستم های میکروفون بی سیم که در باندهای DECT و 2.4 گیگاهرتز کار می کنند استفاده می شود. این آنتن ها بر اساس سفارشی مونتاژ می شوند تا نیازهای خاص برنامه های داخلی را برآورده کنند.
- آنتن های پچ بهره کم و پهنای باند باریکی دارند. این بدان معنی است که آنها برای ارتباطات دوربرد در فضای باز مناسب نیستند اما برای کاربردهای داخلی با برد کوتاه ایده آل هستند.
- برخلاف آنتنهای Yagi، آنتنهای پچ برای برقراری ارتباط مؤثر نیازی به خط دید ندارند. آنها می توانند سیگنال ها را از طریق دیوارها و سایر موانع منتشر کنند و آنها را برای محیط های داخلی با طرح های پیچیده مناسب می کند.
- آنتن های پچ دارای الگوی تابش جهت دار هستند، به این معنی که سیگنال ها را در یک جهت خاص ساطع و دریافت می کنند. پهنای پرتو آنها تقریباً 180 درجه است که به آنها اجازه می دهد وقتی در مرکز یک اتاق قرار می گیرند، منطقه وسیعی را پوشش دهند.
آنتن های سهموی
آنتن های سهموی، برخلاف آنتن های پچ، راه حلی بسیار جهت دار و دوربرد را برای ارتباطات بی سیم با استفاده از یک ظرف منحنی برای بازتاب و تمرکز امواج رادیویی ارائه می دهند. شکل بشقاب این آنتن ها شبیه نورافکنی است که در جهت خاصی می تابد و به آنها اجازه می دهد امواج الکترومغناطیسی را در یک پرتو تابشی رو به جلو متمرکز کنند. این ویژگی آنتن های سهموی را برای برنامه هایی که نیاز به انتقال و دریافت از راه دور دارند ایده آل می کند.
آنتن های سهموی معمولاً در ارتباطات ماهواره ای استفاده می شوند، جایی که آنتن در نقطه کانونی دیش قرار می گیرد تا سیگنال ها را از ماهواره ها در مدار دریافت و ارسال کند. قدرت سیگنال ارائه شده توسط آنتن های سهموی برای ایجاد پیوندهای ارتباطی قابل اعتماد در فواصل وسیع بسیار مهم است. این آنتنها میتوانند در اندازههای مختلف باشند، با آنتنهای بزرگتر بهره بالاتر و قابلیت برد طولانیتر ارائه میشود.
طراحی یک آنتن سهموی شامل یک صفحه زمین افقی است که به تمرکز سیگنال ها در یک منطقه خاص کمک می کند. شکل ظرف به آنتن اجازه می دهد تا عرض پرتو باریکی داشته باشد که به جهت گیری بالای آن کمک می کند. محدوده فرکانس هایی که یک آنتن سهموی می تواند در آن کار کند به اندازه و طراحی آن بستگی دارد.
آنتن های شلاقی
آنتنهای Whip به طول و عملکرد خود معروف هستند، زیرا هر چه آنتن طولانیتر باشد، دریافت و انتقال سیگنال بهتر است. تطبیق پذیری آنها به آنها اجازه می دهد تا در برنامه های مختلف مانند ارتباطات بی سیم در وسایل نقلیه، دستگاه های دستی و روترهای بی سیم استفاده شوند.
آنتنهای Whip پوشش گستردهای را در محیطهای مختلف فراهم میکنند و آنها را به گزینهای محبوب برای سیستمهای ارتباطی بیسیم تبدیل میکنند.
آنتن های پنل
آنتن های پانل، که با شکل مسطح و مستطیلی خود مشخص می شوند، به طور گسترده در ارتباطات بی سیم داخلی برای پهنای پرتو باریک و متمرکز و پوشش جهت خاص خود استفاده می شوند. این آنتنها معمولاً در تنظیمات مختلفی مانند خانهها، ادارات و دانشگاهها مورد استفاده قرار میگیرند، جایی که اتصال بیسیم قابل اعتماد و کارآمدی را فراهم میکنند.
- ارتباط نقطه به نقطه: آنتن های پانل به دلیل توانایی خود در ایجاد پل های بی سیم بین ساختمان ها در محیط های پردیس مانند شناخته شده اند. آنها ارتباط نقطه به نقطه را در فواصل کوتاه تا متوسط امکان پذیر می کنند و آنها را برای اتصال ساختمان های جداگانه در محوطه دانشگاه ایده آل می کند.
- ارتباطات داخلی: آنتن های پنلی نیز معمولاً برای ارتباطات کوتاه تا متوسط در محیط های داخلی استفاده می شوند. آنها اغلب بر روی دیوارها یا سقف ها نصب می شوند تا پوشش بی سیم را در یک منطقه خاص مانند اتاق یا فضای اداری فراهم کنند.
- ظاهر گریل مانند: آنتن های پانل شبیه یک گریل با ردیف های قفسه هستند. این طراحی منحصر به فرد امکان انتقال و دریافت سیگنال کارآمد را فراهم می کند و آنها را در ارائه اتصال بی سیم قابل اعتماد بسیار موثر می کند.
- قرار دادن پشت به پشت: برای افزایش عملکرد، آنتنهای پانل را میتوان پشت به پشت قرار داد و یک پلاریزاسیون دوگانه ایجاد کرد. این پیکربندی به بهینه سازی پوشش آنتن و قابلیت های دریافت سیگنال کمک می کند.
هنگام انتخاب یک آنتن بی سیم، ضروری است که نیازهای خاص شبکه بی سیم، از جمله منطقه پوشش، جهت، باند فرکانس و عوامل محیطی را در نظر بگیرید. انتخاب آنتن به طور قابل توجهی بر عملکرد کلی و قابلیت اطمینان سیستم ارتباط بی سیم تأثیر می گذارد.






